电子装联过程中常见焊接缺陷及解决办法

阮厚云 中电集团第三十八所 230088

【文章摘要】

电子装联技术是电子信息技术以及电子行业的支撑技术，是电子产品实现小型化、多功能化、轻量化、智能化的关键技术。该技术是衡量一个国家综合实力以及科技发展水平的重要标志。从目前来看，电子技术在各行各业中发展迅猛，如航空航天、海洋工程、新能源、新材料等领域均有所渗透，因此电子装联结束均会对这些行业造成影响。但是在实际的工作中，不可避免的会出现焊接缺陷，本文结合实际工作对常见的焊接缺陷进行分析并寻求解决方法，旨在提高电子装联技术，减少焊接缺陷的发生。

【关键词】

电子装联；焊接缺陷；表面贴装技术

在实际的SMT 的生产过程中，相关人员均希望所有环节都是零缺陷，但是在实际的工作中，这是不可能出现的，不论是从贴装工序开始，还是到焊接工序结束，总会出现一些问题，所以在焊接过程中出现缺陷也是正常的情况。导致焊接缺陷出现的原因是多方面的，但是不论是对于何种原因导致的焊接缺陷，均应该对其进行分析，并根据分析的结果提出相关对策，本文主要对以上内容进行分析和总结，希望可以为相关的从业人员提供参考和帮助，共同提高工作水平。

1 常见焊接缺陷及原因分析

1.1 焊桥

在电子装联的过程中，焊桥的出现应该属于严重不良，将会对产品的电气性能产生重大影响，所以应该避免焊桥的出现，一般来说，导致焊桥出现的主要原因是焊膏印刷后的错位、塌边以及焊膏过量。其中，焊膏印刷后的错位主要发生在片状元件间距小于0.65mm 的印制板时， 对于这种情况，应该采用光学定位，并将基准点设在印制板对角线处。但是如果不采用光学定位，就会出现定位误差，进而出现印刷错位，从而产生焊桥。而出现焊膏塌边则主要有三种情况，第一种是印刷塌边，一般在焊膏印刷时会出现该种情况，一般来说与模板、焊膏特性以及印刷参数相关，如果焊膏的粘度不够，其保持形状的能力就较差，尤其是在印刷后，更是容易发生塌边，而且如果模板粗糙也会导致发生塌边；第二种情况则是在贴装时出现的塌边，如果在贴装的过程中的贴装压力过大就会导致焊膏外形变化，最终发生塌边；第三种是在焊接加热时的塌边，加热过程中，温度升高的速度加快，在这个过程中焊膏中的溶剂成分就会挥发，如果溶剂成分的挥发速度过快，就会出现将焊料颗粒挤出焊区的情况，这种情况下就导致了塌边的产生。

1.2 焊锡球

焊锡球（见图1）是另外一种常见的焊接缺陷。一般来说，焊锡球是由于在焊接过程中的激素加入造成的焊料飞散导致的，一般来说，与焊膏氧化程度、助焊剂活性、焊膏吸湿、焊料颗粒的粗细、印制板清洗等因素有关。其中焊料颗粒表面在接触空气后就可能产生氧化现象，在这个原因上，有相关统计证明，焊锡球的发生率与焊膏氧化物的百分率成正比。另外焊料颗粒的均匀性不一致，也会导致焊锡球的发生，如果在焊料中20μm 以下的颗粒含量较大的话，这些粒子容易氧化，所以能形成焊锡球。此外在焊膏使用前，将其从冰箱拿出后，如果立即开盖就会致使水汽凝结；在流焊接前如果干燥不充分，还有残留溶剂，那么在焊接加热时就会引起溶剂的沸腾飞溅，进而形成焊锡球。另外，当助焊剂活性较低的话，也能导致焊锡球的产生。除此之外，如果印制板在印错后，对其的清洗工作如果做的不彻底的话，在印制板表面以及过孔内会残余焊膏，这样就会在焊接的过程中形成焊锡球。

图1 焊锡球

1.3 立碑

立碑现象又叫“曼哈顿现象”，由于跟立碑的形状相似而得名，该种情况一般发生在表面贴装工艺的回流焊接过程中。一般来说，元件越小越容易发生该现象。焊膏在回流熔化时，由于元件两端焊盘上的两个焊端的表面张力不平衡，此时，张力较大的一端会拉着元件沿其底部旋转，最终形成立碑现象。此外们还有其他原因可能造成张力不均衡，如预热器、焊膏厚度、焊盘尺寸、贴装偏移等。在预热期，会由于预热温度、预热时间等，造成元件两端的焊膏的融化程度就不同，最终两端张力不一致，进而形成立碑。另外，如果焊膏较薄，焊膏熔化时的表面张力随之减小，整个焊盘热容量减小，由此可见焊膏厚度较大就往往会导致立碑现象的发生。另外，焊盘尺寸也会导致立碑，一般来说，在设计时，应该保持严格的对称性，这样能保证作用于元件上焊点的合力为零，形成标准的焊点，但是在实际中，尺寸超过元件太多的焊盘可能允许元件在焊锡湿润过程中滑动，从而导致把元件拉出焊盘的一端。此外，贴装偏移严重也会导致立碑的发生。

2 解决办法

2.1 焊桥的解决办法

对于焊桥的解决方法，首先应该选择恰当的模板厚度，一般来说厚度为0.15mm。另外，在片状间距小于0.65mm 的印制板时，应该采用光学定位。此外，在选择焊膏时，应该选择粘度较好的，与此同时，还要对刮刀的压力进行降低

2.2 焊锡球的解决办法

关于焊锡球的解决方法，首先应该控制焊膏的氧化物遭0.03% 左右，绝不能超过0.15%。而且25μm 以下的粒子数不能超过焊料颗粒总数的5%。针对焊膏吸湿的情况，应该这样解决：从冰箱取出焊膏时，不能立即开盖，此时应该在室温下令其逐渐回温，一直到温度稳定后，此时才可以开盖使用。另外，在进行印制板清洗工作的时候，相关工作人员应该具备较高的责任心，严格的按照生产工艺进行工作，并加强质量控制工作。

2.3 立碑现象的解决办法

关于立碑现象的解决方法，首先应该将预热期的工艺参数进行正确设置。一般来说，预热温度为150℃ ± 10℃为宜，预热时间一般控制在60s ～ 90s 左右。另外， 应该调整好元件的贴片精度，避免产生较大的贴片偏差。

3 结束语

总而言之，在实际的电子装联过程中，经常会出现焊接缺陷，本文主要对常见的几种焊接缺陷进行了描述和原因分析，最后针对这些问题出现的原因提出了相关的解决办法，希望可以为相关的工作人员的实际工作做出参考和帮助，尽量减少电子装联过程中焊接缺陷的出现。

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